[发明专利]聚酰胺作为光伏模块的封装材料的用途

说明书

本发明涉及聚酰胺作为光伏模块的封装材料的用途。

光伏模块用于产生电流。在此，光伏模块的结构的一部分是太阳能电池，其通过太阳光的照射产生电荷，该电荷可以作为电流导出。视类型而定，这些太阳能电池对于机械的影响或者气候的影响是不同程度敏感的。为保护它们不受这些影响，使用封装材料。这些封装材料可以由一层或多层由玻璃和/或塑料复合体构成。

按照标准当前对于这些封装材料使用由含氟聚合物材料和聚酯(PET)构成的复合体。外侧的含氟聚合物层保证气候稳定性，内核中的PET薄膜保证机械稳定性和电绝缘性，且内侧的另外的含氟聚合物层保证连接到太阳能电池的包埋材料上。

在这些材料的情况下显示，对于包埋材料例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的粘附性小。此外需要相对厚的复合体，以保证所期望的电绝缘性。这一方面在于含氟聚合物层的低绝缘能力，另一方面在于按照标准在薄膜之间插入的粘合层。粘合层中极小的瑕疵或者杂质会导致流过点状高电流。该现象必须通过在内核中预防性地更大厚度的PET薄膜加以抵制。

在此，本发明提供补救措施。

根据本发明，建议使用聚酰胺作为用于制造光伏模块的封装材料。

有利地使用聚酰胺作为薄膜或作为包含聚酰胺(PA)的薄膜复合体。此外，提出有利地使用塑料复合体，其包括载体材料以及在两侧与载体材料邻接的聚酰胺12-层，所述载体材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)。

使用聚酰胺使得对包埋材料非常好的粘附性成为可能，所述包埋材料，如上所述，可以是EVA。特别是与具有含氟聚合物层和PET的复合体相比，通过在相同的厚度下使用聚酰胺单薄，能够非常显著地改善电绝缘性。由粘合层中的缺陷或者杂质引起的点状高电流不可能流动。

在此，聚酰胺薄膜同样可以实现气候稳定且UV稳定，使得在这些特性方面，达到与在使用含氟聚合物的情况下类似的值。通过着色也能调节出各种颜色组合。此外，省去了两个生产步骤，即制造PET/含氟聚合物层复合体，以及含氟聚合物层/PET/含氟聚合物层复合体。

对于光伏模块，特别是屋顶安装以及建筑物整合领域中，可以找到在耐火应用方面的特别标准。对此的详细的说明可以在保险商实验室UL94和UL790的标准中找到。为了在这些前提条件下能够同样利用本发明的聚酰胺的优点，需要制造在外侧具有作为耐火层的含氟聚合物层的复合体。特殊应用还需要在含氟聚合物层和PA薄膜之间附加地使用另一层薄膜，该薄膜例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。

本发明用途的另外的具体实施方式在权利要求书中公开。

下面依据可能的具体实施方式-参见图1至5以及一个可能的实施例详细解释本发明。

图1表示光伏模块的示例性结构，该模块用本发明所使用的材料1封装。所述封装材料1是耐候性的薄膜，其同时也用作对于包埋材料2的增附剂。包埋材料2产生对于太阳能电池3和对于包埋材料2′的力传递的(kraftschl üssige)连接。另外包埋材料2′保证对于封装材料4的力传递的连接。

图2表示一个光伏模块的示例性结构，该模块用本发明所使用的材料1封装。与图1不同的是在该示例性结构中封装材料1在太阳能电池3的两侧使用。

图3表示一个光伏模块的示例性结构，该模块用本发明所使用的材料1封装。为另外满足对于耐火性的额外的较高要求，如例如在相应的标准UL94和UL790中规定的那些，在背向太阳能电池3的一侧使用含氟聚合物层5，作为对于封装材料1的附加层。因此，在这些示例性具体实施方式中，含氟聚合物层5和封装材料4为光伏模块的每种情况下的最外层。

图4表示本发明的具有聚酰胺12-层12的塑料复合体1、1′的用途，这些层在两侧布置到载体材料13上。载体材料13由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯或乙烯四氟乙烯共聚物构成。

图5表示可能的层压设备，该设备用于制造按照图3由材料1和5构成的力传递的复合体6。将按照实施例选择的封装材料1借助涂覆装置7用粘合剂涂敷，在穿过干燥器10后，与含氟聚合物层5粘接。两个薄膜之间的接触通过辊11之间的压力控制。在此，在每一生产步骤前还可以借助物理介质9对材料1进行预处理。

封装材料1与含氟聚合物层5之间的力传递的连接也可以通过共挤压形成。在此，也可能在材料1和5之间插入增附剂层，并由此制造三层的共挤压物。封装材料1自身可以为单层，或者同样可以为由多层构成的共挤压物。